避免工具破坏的装置和方法
【专利摘要】本发明涉及用于在压力机中进行精密切削和/或成型加工时避免由上部件和下部件组成的工具被破坏的装置和方法。顶板具有用于保持更换板的液压夹紧部件和用于引导更换板的液压引导部件，更换板在下部终端位置中以相对于顶板无作用力的方式被保持而在上部终端位置中根据冲裁网格的退出操作而能与顶板力锁合地连接并且能被再次释放，更换板能通过挺杆的运动而从下部终端位置转移至上部终端位置并能在重力作用下反向移动；在顶板与更换板之间设有与驱动装置的制动行程相匹配的探测距离，探测装置通过布置在顶板中的传感器而当布置在更换板中的压板提早运动时向计算器发出一信号用以使驱动装置停止并切断液压系统。
【专利说明】避免工具破坏的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于在压力机中进行精密切削——尤其是精密冲裁——和/或成型加工时避免工具、尤其是模具或刀具被破坏的装置，所述压力机具有挺杆和精密切削头，该挺杆通过驱动装置驱动并在上止点与下止点之间执行升降运动，所述精密切削头布置在挺杆上方，该精密切削头包括主缸，在所述主缸中接纳有位于升降轴线上的环齿活塞
，为该环齿活塞分配有多个与升降轴线同轴地布置的环齿压力销，该环齿压力销在固定在主缸上的顶板中被轴向引导且支撑在配设给顶板的环齿压板上，所述环齿压板与环齿活塞和环齿压力销一起形成用于切削操作、成型加工操作和退出/卸模/脱模/退料(八操作的轴向可动机构,其中精密切削头经由能由计算器操控的阀与液压系统连接用以产生作用于工具的压力。
[0002]本发明还涉及一种用于在压力机中进行精密切削和/或成型加工时避免工具被破坏的方法，所述压力机通过驱动装置经一修改式或者说具有转换功能的曲柄机构驱动，其中为了施加环齿力和退出力，在精密切削头的主缸和顶板中被引导的环齿活塞、环齿压力销和环齿压板被加载来自液压系统的能调节的压力，其中各个压力通过由计算器调节的阀进行操控。
【背景技术】
[0003]02 24 19 390 02公开了一种用于保护液压式精密冲压机的工具组的装置，其挺杆能借助于快速行程-气缸-活塞单元和工作行程-压力单元进行升降运动，在这种压力机中会在挺杆驱动元件和从动挺杆部件之间产生一当压力部件接近时以较小的力可保持的、且在较大的压力负荷下形成部分关闭的探测间隙，该探测间隙的状态可一直被探测器和通过行程开关监控，直至挺杆已经接近工具并符合规定地开始工作行程。探测间隙形成在挺杆和快速行程-活塞的活塞杆的端面之间且在挺杆中的探测缸内对探测间隙加载压力介质，其探测活塞分别抵靠在被预加载的端面的部分面上。在该已知的保护装置中，探测间隙在快速行程-气缸-活塞单元之前配属于挺杆且连接在该挺杆之前。当该探测间隙由于提高的压力负荷关闭时，总是进行该保护装置的响应。其缺点在于，未能检测到工具中的落料、零件或异物、进而不能避免对工具的损坏。
[0004]另一已知的、对坯料加工的压力机的工具进行保护的解决方案(02 69 17 177⑴公开了，在利用工作活塞移动的第一工具与固定在机架上的工具之间存在两个以预定顺序操纵的开关，其用于以颠倒的操纵顺序中断工作行程。设有可相对于工作活塞轴向移动的用于安置第一工具的机构，该机构在工作行程中通过弹性屈曲的部件保持在工作活塞之前短距离处。当活塞经过了其工作行程的通过第一终端开关的预定的部分时，通过止挡部操纵在待加工的坯料的额定高度上可调节的第一终端开关。当机构由于坯料或异物撞击到第二工具上而在活塞上后退一较小距离时，通过另一个止挡部操纵第二终端开关。该机构构造为下部的工具-夹紧台，其靠置在气缸上，气缸和工作活塞包围出环形的压力室，该压力室连接在压力介质线路上，在该压力介质线路中存在截止机构，该截止机构允许了如此多的压力空气进入环形腔室中，使得在工作行程中，所述台实际上浮动地位于活塞之前。在该已知的方案中不利的是，除了液压系统外还需要一独立的第二系统，该独立的第二系统借助于压力空气工作、进而承担大的电路费用和设计费用。此外，在检测到异物之后，不存在减小驱动装置的动能的可能性。
[0005]在02 2 258 496八1中描述了作为本发明的出发点的现有技术，其涉及用于在压力机中进行精密切削和/或成型加工时避免由上部件和下部件组成的工具的破坏的装置和方法。已知的装置包括布置在精密切削头中的主缸，在主缸中容纳有在升降轴线上的环齿活塞和多个与升降轴线同轴布置的环齿压力销，该环齿压力销在封闭主缸的主板中被轴向引导，且支承在环齿压板上，其中主缸保持在压力机的头部中且通过环齿盖板密封地封闭，且其中精密切削头通过可由计算器操控的阀与液压系统连接，该液压系统用于产生作用于工具的压力。在环齿活塞和环齿销之间设置了探测活塞，该探测活塞一方面与环齿活塞、另一方面与环齿销和环齿压板形成了轴向可动的机构，其中为环齿活塞分配有可被加载液压系统的预加压力的压力室、在环齿活塞和探测活塞之间分配有被加载探测活塞压力的压力室以及为探测活塞分配有另一个被加载差压的压力室，其中压力室通过环齿盖板中的连接件与液压系统连接，以逆着预加压力的作用方向加载环齿活塞和探测活塞。此外设置了探测台，其悬置地与接合在主板上的夹紧部件相反地以重力补偿的方式与主板保持定义的探测距离，为该探测距离分配了一传感器，在探测距离改变时，该传感器向计算器传递一信号用于立即停止压力机从而保护工具上部件。该已知的现有技术的缺点是:探测台是额外的构件，其导致了运动质量增大且进而导致探测装置的灵敏度降低。此外，由于探测台在主板下方的布置增大了用于确定废料、留下的部分或在工具安装高度上的错误调节的测量点至上止点的距离，由此得到较高的挺杆速度，然而该挺杆速度降低了探测过程的灵敏度。
【发明内容】
[0006]对该现有技术来说，本发明的任务在于，提供一种用于在压力机上进行工件的精密切削和/或成型加工时避免工具、尤其是模具破坏的改进方案，其测量点处于上止点附近，具有短的探测行程且同时在探测时实现了较高的灵敏度。
[0007]该任务通过具有权利要求1所述特征的前述类型的装置且通过具有权利要求14所述特征的方法完成。
[0008]根据本发明的装置和方法的有利的设计方案能由从属权利要求得到。
[0009]根据本发明的方法以如下认识为出发点:根据制动行程来适配用于检测废料、零件、其它异物或在工具安装高度上的错误调节的探测行程，并且探测功能直接在精密切削头的压板中实现，从而能取消单独的探测台。这一点以如下方式实现:顶板具有液压夹紧部件和液压引导部件，所述液压夹紧部件用于保持以悬置方式布置在顶板上的更换板，而所述液压引导部件用于引导所述更换板，所述更换板在下部终端位置中以相对于顶板无作用力的方式被保持而在上部终端位置中根据冲裁网格从环齿压板的退出操作而能与顶板力锁合地连接并且能被再次释放，其中，更换板能通过挺杆的运动而从下部终端位置转移至上部终端位置并能在重力作用下从上部终端位置转移至下部终端位置；在顶板与更换板之间设有与驱动装置的制动行程相匹配的探测距离，为所述探测距离分配有布置在环齿压板中的探测装置，该探测装置通过布置在顶板中的传感器而当布置在更换板中的压板在时间上提早运动时向计算器发出一信号用以使驱动装置停止并切断液压系统。
[0010]根据本发明的一种优选设计方案，液压夹紧部件通过分别在顶板中设置的独立通道连接到共同的输入线路，该输入线路通过由计算器操控的阀与精密切削头的液压系统连接用以使在顶板与更换板之间的力锁合起作用或被释放。通过使用在每个冲裁过程中夹紧再松开的液压夹紧部件可以省去根据现有技术的液压探测活塞。液压夹紧部件例如是单侧作用的缸体/一体缸组，所述缸体具有与探测距离匹配的行程以及270巴的夹紧压力。
[0011]按照根据本发明的装置的另一个优选设计方案，液压引导部件通过在顶板中独立设置的通道连接到共同的输入线路，该输入线路经一由计算器操控的、用于打开和关闭的阀与精密切削头的液压系统的低压线路连接。为了在顶板上接纳和引导的更换板，更换板具有导向部件用以在向上部终端位置的空行程中和在返回下部终端位置时使更换板沿X方向和V方向稳定。通过这种设计简单地保证了，在空行程中更换板不会沿侧向滑动。具有约60巴的运行压力和相对于探测距离明显更大的行程距离的旋入缸被证明适合作为液压引导部件，从而随时保证对更换板的引导。
[0012]此外有利的是，更换板包括夹层构造，更换板上部件由钢制成、下部件由铝制成，其中所述上部件具有槽，所述顶板的夹紧部件接合在所述槽中，而下部件具有用于固定工具上部件的槽。夹层构造实现了在用于夹紧过程的上部件的高强度和稳定性的同时轻质的结构方式。
[0013]在本发明的另一个有利的设计方案中，环齿压板具有与升降轴线平行布置的接纳室，所述接纳室用于接纳在弹簧力作用下的探测销，该探测销的头部贴靠在更换板的压板上，该探测销在空行程中跟随更换板的运动，该探测销在其脚部上带有测量盘以检测更换板的运动和环齿压板的运动，为所述测量盘分配有布置在顶板的水平的凹部中的传感器，所述传感器检测由更换板产生的、向更换板的上部终端位置进行的测量盘升降运动，当在测量盘与传感器之间达到与上部终端位置相对应的距离尺寸时，传感器向计算器发出信号从而通过操控阀接通来自液压系统的高压、进而借助于所述夹紧部件的夹紧在顶板与更换板之间建立力锁合，其中，一旦测量盘由于退出过程在其返回运动中再次达到距离尺寸时，通过将传感器的信号发送至计算器以切断液压系统而使在顶板与更换板之间的力锁合被释放。
[0014]在本发明的有利的另一个实施方案中，使用无接触式位移传感器，优选具有4.的测量范围的感应式距离传感器，该距离传感器检测测量盘的位置，该测量盘在其至上部终端位置的空行程中以及在其返回运动中对应于更换板的位置。当然，本发明还包括其它无接触式的位移传感器，例如电容式传感器、磁致伸缩式传感器、共焦-色差传感器或涡流传感器。
[0015]按照根据本发明的装置的另一个优选设计方案，在精密切削头的头部中形成用于主缸的压力室，所述压力室通过头部上的连接件以及输入线路与液压系统的高压线路连接，其中压力室通过位于输入线路中的、由计算器操控的阀而能被加载预载压力且能被切换以进行卸载。
[0016]在本发明的另一个优选的设计方案中，第一压力室和/或第二压力室用于产生环齿力，第一压力室和第二压力室用于产生退出力，其中，用于环齿力和退出力的压力室分别通过在主缸中轴向布置的通道以及输入线路各经一个由计算器操控的阀与液压系统连接。
[0017]在根据本发明的装置的另一个优选设计方案中，配属于环齿活塞的压力室位于主缸的压力室下方，从而实现了头部的紧凑结构方式。
[0018]此外有利的是，通过引导销使所述顶板以不能转动而能轴向移动的方式布置，所述引导销在头部的孔中以与升降轴线轴向平行的方式被引导。
[0019]所述任务还如此实现:在顶板与在顶板上以无作用力的方式引导的更换板之间设定一与驱动装置的制动行程相匹配的探测距离，所述探测距离的改变通过布置在更换板中的压板的与挺杆相关的在时间上提早的运动而由探测装置以及传感器检测出，所述探测距离的改变被转换为一信号并被传递至计算器用以立即停止驱动装置和切断液压系统。
[0020]根据本发明的方法尤其以如下优选的步骤进行:
[0021]通过一探测装置检测出环齿压板在下部终端止挡部中的位置，并在计算器中将该位置标定为零点；该探测装置包括在弹簧力作用下的探测销、传感器和测量盘；
[0022]4使包含压板的更换板与支撑环齿压板的顶板耦联，将探测销压到压板上，通过测量盘检测该位置作为更换板的下部终端位置并传输该位置至计算器作为比较位置；
[0023]0)通过曲柄机构的挺杆使更换板执行从下部终端位置至贴靠顶板的上部终端位置的抬升运动；
[0024](1)在更换板的抬升运动期间通过测量盘检测压板的抬升位置，如果计算器对由探测装置确定的实际位置与根据步骤4的比较位置进行比较而确定压板提早运动，便切断驱动装置和液压系统；
[0025]6)通过测量盘检测更换板的上部终端位置，如果并没有由测量盘确定出压板提早运动，则向计算器输出一信号用以向顶板的液压夹紧部件接通液压系统；
[0026]通过顶板上的液压夹紧部件借助于来自液压系统的保持压力在上部终端位置中在顶板与更换板之间建立力锁合，并朝向上止点推压环齿压板以退出冲裁网格/引线框架；
[0027]0对环齿活塞加载压力以使冲裁网格带同环齿压板朝向下止点退出；
[0028]10使顶板和更换板一直保持在力锁合的状态中，直至测量盘检测到退出过程结束并且传感器向计算器发出用于释放更换板的信号；
[0029]1)通过由计算器切断液压系统的作用在液压夹紧部件上的压力来释放在顶板与更换板之间的力锁合，在重力作用下使被释放的更换板返回其下部终端位置，以及
[0030]如果探测装置在步骤(1)之后没有检测到更换板的提早运动，则重复步骤顺序0.)至(3)和 6)至 10。
[0031]在根据本发明的方法的另一个优选的设计方案中，用于环齿活塞的预载压力被调节至约60?270巴的高压。
[0032]此外，在优选的设计方案中，根据本发明的方法还设计了:
[0033]-退出压力〈？2、？3〉被调节至约60巴的低压；
[0034]-用于夹紧部件的保持压力所产生的保持力明显高于退出力；
[0035]-用于更换板的引导部件的压力被调节至约60巴的低压。
[0036]参考附图由下文的描述得到本发明的其它优点和细节。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]下面参考实施例进一步描述本发明。附图示出:
[0038]图1以透视图示出压力机，该压力机具有安装在压力机的头部中的根据本发明的装置；
[0039]图23和26以局部透视图示出压力机脚部处的挺杆机构和驱动装置；
[0040]图3以透视剖视图示出处于无力悬置状态中的根据本发明的装置；
[0041]图4以透视图示出根据本发明的装置；
[0042]图53以透视仰视图示出顶板；
[0043]图56示意性示出在连接状态中的液压夹紧部件；
[0044]图5^示意性示出在连接状态中的液压引导部件；
[0045]图6以透视俯视图示出更换板；以及
[0046]图仏至7(3以剖视图示出在下终端位置和上终端位置中以及在退出过程中的探测/传感器组件。
【具体实施方式】
[0047]图1、23和26以透视图示出精密切削压力机1，其具有挺杆2和经改进的曲柄机构3，该曲柄机构由驱动装置4驱动。挺杆2带有一台板5并朝向压力机1的头部6沿升降轴线撤进行抬升运动。在压力机的头部6中设有精密切削头8，该精密切削头布置为与升降轴线撤对准。头部6与压力机机架9借助于夹紧栓7力锁合地连接。驱动装置4如此设计:其以恒定的马达转速、可变的马达转速或伴随着短制动行程以交替的旋转方向工作，该制动行程是用于立即停止的条件，该立即停止用于保护工具不被破坏。对例如在此使用的转矩马达来说，驱动装置的制动行程在2皿的范围内。单侧的摆动行程还实现了，在工具打开时有针对性地停住驱动装置且自由选择工具的开度，从而提高在工具退出时的安全性。
[0048]图3和4示出根据本发明的装置，其集成在精密切削头8中。根据本发明的装置包括属于精乾'切削头8的王缸10、环齿活塞11、在端侧固定在王缸10上的顶板12，其中王缸在头部6中轴向可移动地且可锁定地被引导，该环齿活塞又以能沿升降轴线撤轴向移动的方式布置在主缸10中，所述顶板保持在头部6上并能通过可插入头部6中的引导销13与升降轴线撤共轴地同主缸10 —起轴向移动。环齿活塞11支撑在环齿销14上，环齿销布置为与升降轴线撤共轴。环齿销14接合顶板12，支承在环齿压板15上，所述环齿压板通过环齿保持圈16固定在顶板12上。在头部6中为主缸10分配了压力室17，该压力室通过布置在头部6中的通道18通过连接件19、输入线路20和可控的阀21与液压系统23的压力线路22连接以把液压预载压力？1施加在主缸10上。在主缸10上的冲裁过程中起作用的预载压力？1例如为270巴。为了移置主缸10，通过关闭阀21为压力室17卸载，而主缸10被液压地提升。该移置过程对应于现有技术且因此不必赘述。环齿活塞11、环齿销14和环齿压板15共同形成了一力锁合的、能向01(上止点)或口 1(下止点)方向轴向移动的机构，该机构在工具处提供了切削和/或成型所必需的环齿力。环齿力的调节通过阀27和/或34为压力室25和/或32供给液压油进行，其压力通过比例限压阀73预先给定，该比例限压阀通过控制线路74与计算器36连接。退出力通过压力室25和32产生。比例限压阀73通过线路75与储油器76连接以在环齿活塞11挤压时引出被挤出的液压油。压力室25和/或32 —直被加载压力，直至达到由计算器36在比例限压阀73上给定的压力。这时阀27和34便被置于关闭的中央位置。在挤压时液压油通过比例限压阀31流入储油器76中，其中在比例限压阀73处保持通过计算器36设定的压力。一旦环齿活塞11达到了上止点01，则打开阀27和34。在退出时，阀27和34处于压力位置中且环齿活塞11通过压力？2和？3被压回其初始位置。在该例子中，阀27和34构造为比例位移阀。在压力室29和32中产生的退出压力？2和？3例如为60巴。
[0049]如图4所示，主缸10在其脚侧朝向顶板12的端部处具有用于轴向对准地接纳环齿活塞11的接纳室24。接纳室24在环齿活塞11上方形成了第一压力室25，该压力室通过在主缸10中与升降轴线撤共轴延伸的通道26以及输入线路28通过可控的阀27与液压系统23的高压线路22连接，用以对环齿活塞11施加环齿活塞压力？2和/或？3。环齿活塞11在其背面具有沉降部/凹凸结构(仙8的皿8) 69，其确保:在环齿活塞11抵靠在压力室25的壁部上时随时都有液压油保留在压力室25中且环齿活塞11朝向口I的运动可以被无延迟地触发。为了限制环齿活塞11朝向VI的升降运动，在顶板12上形成了突出部70。此外，主缸10的接纳室24具有背离升降轴线撤指向的突出部30，该突出部与在环齿活塞11上的突出部31相对应。接纳室24的内壁29上的突出部30和环齿活塞11上的突出部31限定了第二压力室32，其位于压力室25下方，该压力室25通过位于主缸10中的通道33和可控的阀34通过液压系统23的压力线路供给从而对环齿活塞11施加在压力室32中产生的环齿力和退出力。
[0050]在顶板12上借助于引导销433和436悬置地保持一更换板48。在更换板48的上部件52中插置有配属于环齿压板15的压板71，而在下部件53中插置有嵌环72 (也参见图4和6)。压板71和环齿压板15 —起形成了一可竖直移动的机构。
[0051]现有参考图4连同放大示出顶板12的图如至匕顶板12设计为长方体，在其角部区域37中分别集成有液压夹紧部件38^381^380和38(1。液压夹紧部件38^381^38(:和38(1由可单侧可加的缸体39组成，该缸体通过分别设置在顶板12中的通道40经共同的输入线路41和由计算器36操控的阀42连接到液压系统23的高压线路32。由此确保:所有缸体38^381^380和38(1能够同时被加载高压或者卸载高压(参见图5幻。在此选择夹紧力以使之明显大于退出力。除了液压夹紧部件外，顶板12还具有液压引导销433和43比液压引导销布置成沿直径彼此对置且距中央距离相同。这样实现了，进行顶板12的精确地对中。液压引导机构433和436由旋入缸44组成，其和液压夹紧部件一样通过布置在顶板12中的通道45经共同的输入线路46和由计算器36操控的阀47连接到液压系统23的压力线路35上以接通或断开压力(参见图50。在顶板12上用于引导和对中的液压压力？5例如为60巴。
[0052]图6结合图3以放大透视图示出了更换板48。更换板48以不施加力的方式悬置在顶板12上、与顶板12相距一探测距离50并被保持在下终端位置49中，通过液压引导部件433和436在顶板12上对中地被引导。顶板12和更换板48之间的探测距离50取决于驱动装置的特性，尤其是驱动装置4的制动行程。在该例子中，探测距离50为2毫米。为了使更换板48在顶板12上对中，更换板48具有引导孔51，其位置和尺寸与引导部件43^！和436的位置和尺寸一致，从而顶板12的旋入缸44在更换板48的升降运动中能接合在更换板的引导孔51中。更换板48夹层式地由钢质上部件52和铝质下部件53组成。在上部件52的朝向顶板12的一侧上分别与夹紧部件3?和3?或38。和38(1对准地设有槽54，所述槽用于接纳夹紧部件3?至38(1的夹紧栓55。下部件53同样在其背离顶板12的一侧上具有相应的槽56，所述槽用于固定未进一步示出的工具上部件。
[0053]由图3和4可见，更换板48处于以无力作用的方式悬置的下安装位置49中，且定义了在顶板12和更换板48之间的探测距离50，该探测距离对应于驱动装置4的制动行程。通过驱动装置4由曲柄机构3运动的挺杆2在其朝向01的运动中到达更换板48并使更换板到达顶板12，从而夹紧部件3?至38(1接合在槽54中，当通过随后将详细描述的探测销57连同传感器58产生一信号时，通过所接通的液压系统23高压？4能通过使夹紧栓55夹紧而在顶板12和更换板48之间建立力锁合的连接，所述信号被传输至计算器36以向阀42输出一用于接通来自液压系统23的高压的控制指令。更换板48随后到达其上终端位置59且在关闭的工具中开始切削和/或成型加工操作。
[0054]图仏至7(3示出传感器57和探测销58在顶板12中的布置，其中分别示出的是在探测过程之前在下部安装位置49中的状态、在上部安装位置59中在精密切削/成型加工开始时以及在环齿压板15推出开始时的状态、以及在精密切削/成型加工结束且环齿压板已被推出的情况下的状态。环齿压板15具有与升降轴线皿共轴布置的接纳室60，在该接纳室中探测销57由容纳套61保持且由引导套62轴向引导。探测销57支撑在一保持在接纳室60中的压力弹簧63上，该压力弹簧使探测销57的头部64与更换板48的压板71保持限定的探测距离50。在该例子中，探测距离50为探测销57在其与头部64对置的脚部65处带有测量盘66，其中脚部65和测量盘66到达顶板12的、沿接纳室60的竖直线布置的接纳室67中。该接纳室67的尺寸如此确定，即探测销57的测量盘66能跟随压板71的竖直运动。为测量盘66分配有传感器58，该传感器在水平位置位于顶板12的凹部68中且固定在相对于测量盘66的标定的测量位置中。传感器58设计为位移测量传感器，例如为感应式距离传感器，且与计算器36连接，该计算器处理传感器58的信号并操控液压系统23的相应的阀(参见图74。如果传感器58检测到压板71相对于标定的测量位置的提早运动(其例如可能由于放置的冲裁部件或工具安装高度的错误调整而引起)，则传感器向计算器36发出信号，计算器使得驱动装置4立即停止。图76示出了顶板12和更换板48之间的力锁合的状态。探测销57逆压力弹簧63进行了相应的竖直运动且测量盘66已经至少与传感器58相距一探测距离50。传感器58产生了继续传递至计算器36的信号，该计算器操控相应的阀42以接通来自液压系统23的高压。操纵夹紧部件3?至38(1。顶板12和更换板48处于力锁合中，该力锁合一直保持直到退出操作结束。图7(3示出精密切削过程结束时的情况。压板71和环齿压板15相应地朝向01被推压。测量盘66跟随探测头64的上升运动且在此已经离开传感器58的测量范围。退出开始。环齿压板15和压板71在退出时朝向口I的运动。当环齿压板15和压板71再次达到图76中示出的位置时，退出结束。在退出操作期间，环齿压板15和压板71朝向口I的运动，而测量盘66再次到达传感器58的测量范围，该传感器又产生一信号，该信号被输入计算器36，以便通过阀42切断来自液压系统23的高压从而松开夹紧部件3?至38(1。顶板12和更换板48之间的力锁合取消。更换板48及与该更换板耦联的工具上部件由于其重量而在重力作用下再次运动至下部终端位置49。
[0055]液压系统23由高压线路22和低压线路23^！组成，高压线路和低压线路由未示出的压力源被分别加载到270巴或60巴的压力。在压力线路22上通过相应的可控制的阀21,27和42连接有用于主缸10的压力室17的输入线路20、用于环齿活塞11的压力室25的输入线路22以及用于液压夹紧部件3?至38(1的输入线路41。低压网也属于液压系统23，该低压网通过阀34和47分别与用于退出的压力室25和32的低压线路23^以及与引导销433和436的输入线路46连接。
[0056]下面详细说明根据本发明的方法:
[0057]在顶板12与以无作用力的方式在顶板12上引导的更换板48之间设定了与驱动装置4的制动行程匹配的探测距离4，该探测距离的改变由于与挺杆相关的在时间上提早的更换板48运动而由传感器58检测出，转换为信号并继续传导至计算器56以用于立即停止驱动装置4和切断液压系统23。
[0058]所述方法进程如下:
[0059]4通过一探测装置检测出环齿压板15在下部终端止挡部4如中的位置，并在计算器36中将该位置标定为零点；该探测装置包括在弹簧力作用下的探测销57、传感器58和测量盘66 ；
[0060]幻使包含压板71的更换板48与支撑环齿压板15的顶板12耦联，将探测销57压到压板71上，通过测量盘66检测该位置作为更换板48的下部终端位置49并将该位置传输至计算器36作为比较位置；
[0061]0)通过曲柄机构3的挺杆2使更换板48执行由下部终端位置49至贴靠顶板12的上部终端位置59的抬升运动；
[0062](1)在更换板的抬升运动期间通过测量盘66检测压板71的抬升位置，如果计算器36对由探测装置确定的实际位置与根据步骤4的比较位置进行比较而确定压板71提早运动，便切断驱动装置4和液压系统；
[0063]6)通过测量盘66检测更换板48的上部终端位置59，如果并没有由测量盘66确定出压板71提早运动，则向计算器36输出一信号用以为顶板12的液压夹紧部件3?至38(1接通液压系统23 ；
[0064]在顶板12处通过液压夹紧部件383至38(1借助于来自液压系统23的保持压力？4在上部终端位置59中在顶板12与更换板48之间建立力锁合，并朝向01推压环齿压板15 ；
[0065]邑)朝向III对环齿压板15加载压力以退出冲裁网格/引线框架；
[0066]卜)使顶板12和更换板48—直保持在力锁合的状态中，直至测量盘66检测到退出过程结束并且传感器58向计算器36发出用于释放更换板48的信号；
[0067]1)通过由计算器36切断液压系统23的作用在液压夹紧部件3?至38(1上的压力来释放在顶板12与更换板48之间的力锁合，在重力作用下使被释放的更换板48返回其下部终端位置49，以及
[0068]1如果探测装置在步骤(1)之后没有检测到更换板48的提早运动，则重复步骤顺序已)至0)和6)至10。
[0069]如果检测到更换板48的提早运动，则进行快速切断，也就是说立即停止压力机。一旦在工具中存在冲裁废料、零件或其它异物，则始终触发立即停止，因为这会导致探测距离50的提早改变。
[0070]附图标记列表
[0071]1精密切削压力机
[0072]2 挺杆
[0073]3曲柄机构
[0074]4驱动装置
[0075]5 台板
[0076]6 头部
[0077]7夹紧栓
[0078]8精密切削头
[0079]9压力机机架
[0080]10 主缸
[0081]11环齿活塞
[0082]12 顶板
[0083]13引导销
[0084]14环齿销
[0085]15环齿压板
[0086]16环齿保持环
[0087]17用于主缸10的压力室
[0088]18头部6中的通道
[0089]19连接件
[0090]20用于压力室17的输入线路
[0091]21用于压力室17的阀
[0092]22高压线路
[0093]23液压系统-高压线路
[0094]23?液压系统-低压线路
[0095]24用于10中的11的接纳室
[0096]25用于11的第一压力室
[0097]26用于25的通道
[0098]27用于25的可控阀
[0099]28用于25的输入线路
[0100]29 24 的内壁
[0101]30 29上的突出部
[0102]31 11上的突出部
[0103]32用于11的第二压力室
[0104]33用于32的通道
[0105]34用于32的阀
[0106]35压力线路
[0107]36计算器
[0108]37 12的角部区域
[0109]38a、38b、38c、38d 液压夹紧部件
[0110]39 缸体
[0111]40 12中用于39的通道
[0112]41用于38a至38d的输入线路
[0113]42 41 中的阀
[0114]43a、43b 引导销
[0115]44旋入缸
[0116]45 12中用于44的通道
[0117]46用于44的输入线路
[0118]47 46中用于44的阀
[0119]48更换板
[0120]49更换板的下部终端位置
[0121]49a环齿压板的下部终端止挡部
[0122]50探测距离
[0123]51 48中的引导孔
[0124]52 48的上部件
[0125]53 48的下部件
[0126]54 52中用于12的槽
[0127]55 38a至38d的夹紧栓
[0128]56用于工具固定的槽
[0129]57探测销
[0130]58传感器
[0131]59 48的上部终端位置
[0132]60 15中的接纳室
[0133]61容纳套
[0134]62引导套
[0135]63压力弹簧
[0136]64探测销的头部
[0137]65探测销的脚部
[0138]66测量盘
[0139]67用于57的12中的接纳室
[0140]68用于58的水平凹部
[0141]69 11上的沉降部
[0142]70 12上的突出部
[0143]71 52中的压板
[0144]72 53的嵌入环
[0145]73比例限压阀
[0146]74用于73的控制线路
[0147]75 线路
[0148]76储油器
[0149]HA I的升降轴线
[0150]Pl预载压力
[0151]P2和/或P3环齿活塞压力
[0152]P2和P3退出压力
[0153]P4保持压力
[0154]P5引导压力
【权利要求】
1.一种用于在压力机(I)中进行精密切削和/或成型加工时避免工具被破坏的装置，所述压力机具有挺杆(2)和精密切削头(8)，该挺杆通过驱动装置(4)驱动并在上止点与下止点之间执行升降运动，所述精密切削头布置在挺杆(2)上方，该精密切削头包括主缸(10)，在所述主缸中接纳有位于升降轴线(HA)上的环齿活塞(11)，为该环齿活塞分配有多个与升降轴线(HA)同轴地布置的环齿压力销(14)，该环齿压力销在固定在主缸(10)上的顶板(12)中被轴向引导且支撑在配设给顶板(12)的环齿压板(15)上，所述环齿压板与环齿活塞(11)和环齿压力销(41) 一起形成用于切削操作、成型加工操作和退出操作的轴向可动机构，其中精密切削头(8)经由能由计算器(36)操控的阀(21、27、34、42)与液压系统(23)连接用以产生作用于工具的压力，其特征在于，所述顶板(12)具有液压夹紧部件(38a至38d)和液压引导部件(43a、43b)，所述液压夹紧部件用于保持以悬置方式布置在顶板(12)上的更换板(48)，而所述液压引导部件用于引导所述更换板(48)，所述更换板在下部终端位置(49)中以相对于顶板(12)无作用力的方式被保持而在上部终端位置(59)中根据冲裁网格从环齿压板(15)的退出操作而能与顶板(12)力锁合地连接并且能被再次释放，其中，更换板(48)能通过挺杆(2)的运动而从下部终端位置(49)转移至上部终端位置(59)并能在重力作用下从上部终端位置(59)转移至下部终端位置(49);在顶板(12)与更换板(48)之间设有与驱动装置(4)的制动行程相匹配的探测距离(50)，为所述探测距离分配有布置在环齿压板(15)中的探测装置(57、66)，该探测装置通过布置在顶板(12)中的传感器(58)而当布置在更换板(48)中的压板(71)在时间上提早运动时向计算器(36)发出一信号用以使驱动装置(4)停止并切断液压系统(23)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，液压夹紧部件(38a至38d)通过分别在顶板(12)中设置的独立通道(40)连接到共同的输入线路(41)，该输入线路通过由计算器(36)操控的阀(42)与精密切削头(8)的液压系统(23)连接用以使在顶板(12)与更换板(48)之间的力锁合被建立或被释放。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述液压夹紧部件(38a至38d)是单侧作用的缸体(39)，所述缸体具有与探测距离(50)匹配的行程。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，液压引导部件(43a、43b)通过在顶板(12)中独立设置的通道(45)连接到共同的输入线路(46)，该输入线路经一由计算器(36)操控的、用于打开和关闭的阀(47)与精密切削头⑶的液压系统(23)的低压线路(35)连接。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，为了接纳和引导布置在顶板(12)上的引导部件(43a、43b)，更换板(48)具有引导孔(51)用以在向上部终端位置(59)的空行程中和在返回下部终端位置(49)时稳定所述更换板(48)。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液压引导部件(43a、43b)是旋入缸(44)，该旋入缸的行程距离明显大于探测距离。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，更换板(48)包括夹层构造，该夹层构造的上部件(52)由钢制成、下部件(53)由铝制成，其中所述上部件(52)具有槽(54)，所述顶板(12)的夹紧部件(38a至38d)接合在所述槽中，而下部件(53)具有用于固定工具上部件的槽(56)。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述环齿压板(15)具有与升降轴线(HA)平行布置的接纳室(60)，所述接纳室用于接纳在弹簧力作用下的探测销(57)，该探测销的头部￠4)贴靠在更换板(48)的压板(71)上，该探测销在空行程中跟随更换板(48)的运动，该探测销在其脚部￠4)上带有测量盘￠6)以检测更换板(48)的运动和环齿压板(15)的运动，为所述测量盘分配有布置在顶板(12)的水平的凹部￠8)中的传感器(58)，所述传感器检测由更换板(48)产生的、向更换板(48)的上部终端位置(59)进行的测量盘￠6)抬升运动，当在测量盘￠6)与传感器(58)之间达到与上部终端位置(59)相对应的距离尺寸时，传感器向计算器(36)发出信号从而通过操控阀(42)接通来自液压系统(23)的高压、进而借助于所述夹紧部件(38a至38d)的夹紧在顶板(12)与更换板(48)之间建立力锁合，其中，一旦测量盘(66)由于退出过程在其返回运动中再次达到距离尺寸时，通过将传感器(58)的信号发送至计算器(36)以切断液压系统(23)而使在顶板(12)与更换板(48)之间的力锁合被释放。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述传感器(58)是无接触式位移传感器，尤其是感应式距离传感器。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在精密切削头(8)的头部(6)中形成用于主缸(10)的压力室(17)，所述压力室通过头部(6)上的连接件(19)以及输入线路(20)与液压系统(23)的高压线路(22)连接，其中压力室(17)通过位于输入线路(20)中的、由计算器(36)操控的阀(21)而能被加载预载压力且能被切换以进行卸载。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一压力室(25)和/或第二压力室(32)用于产生环齿力，第一压力室(25)和第二压力室(32)用于产生退出力，其中，用于环齿力和退出力的压力室(25、32)分别通过在主缸(10)中轴向布置的通道(26、33)以及输入线路(28)各经一个由计算器(36)操控的阀(27、34)与液压系统(23)连接。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，配属于环齿活塞(11)的压力室(25)位于主缸(10)的压力室(17)下方。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，通过引导销(13)使所述顶板(12)以不能转动而能轴向移动的方式布置，所述引导销(13)在头部(6)的孔中以与升降轴线(HA)轴向平行的方式被引导。
14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，挺杆(2)经一修改式的曲柄机构(3)在无变速器的情况下与驱动装置(4)连接，其中曲柄机构(3)布置在挺杆(2)下方而驱动装置(4)在脚部侧布置在压力机机架(9)上。
15.一种用于在压力机(I)中进行精密切削和/或成型加工时避免工具被破坏的方法，所述压力机通过驱动装置(4)经一修改式的曲柄机构(3)驱动且具有根据权利要求1所述的装置，其中为了施加环齿力和退出力，在精密切削头⑶的主缸(10)和顶板(12)中被引导的环齿活塞(11)、环齿压力销(14)和环齿压板(15)被加载来自液压系统(23)的能调节的压力，其中各个压力通过由计算器(36)调节的阀(21、27、34、42)进行操控，其特征在于，在顶板(12)与在顶板(12)上以无作用力的方式引导的更换板(48)之间设定一与驱动装置(4)的制动行程相匹配的探测距离(50)，所述探测距离的改变通过布置在更换板(48)中的压板(71)的与挺杆相关的在时间上提早的运动而由探测装置(57、66)以及传感器(58)检测出，所述探测距离的改变被转换为一信号并被传递至计算器(36)用以立即停止驱动装置(4)和切断液压系统(23)。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于包括如下步骤: a)通过一探测装置检测出环齿压板(15)在下部终端止挡部(49a)中的位置，并在计算器(36)中将该位置标定为零点；该探测装置包括在弹簧力作用下的探测销(57)、传感器(58)和测量盘(66)； b)使包含压板(71)的更换板(48)与支撑环齿压板(15)的顶板(12)耦联，将探测销(57)压到压板(71)上，通过测量盘￠6)检测该位置作为更换板(48)的下部终端位置(49)并传输该位置至计算器(36)作为比较位置； c)通过曲柄机构(3)的挺杆(2)使更换板(48)执行从下部终端位置(49)至贴靠顶板(12)的上部终端位置(59)的抬升运动； d)在更换板(48)的抬升运动期间通过测量盘￠6)检测压板(71)的抬升位置，如果计算器(36)对由探测装置确定的实际位置与根据步骤b)的比较位置进行比较而确定压板(71)提早运动，便切断驱动装置(4)和液压系统； e)通过测量盘￠6)检测更换板(48)的上部终端位置(59)，如果并没有由测量盘(66)确定出压板(71)提早运动，则向计算器(36)输出一信号用以向顶板(12)的液压夹紧部件(38a至38d)接通液压系统(23)； f)通过顶板(12)上的液压夹紧部件(38a至38d)借助于来自液压系统(23)的保持压力(P4)在上部终端位置(59)中在顶板(12)与更换板(48)之间建立力锁合，并朝向上止点推压环齿压板(15)以退出冲裁网格； g)对环齿活塞(11)加载压力以使冲裁网格带同环齿压板(15)朝向下止点退出； h)使顶板(12)和更换板(48)—直保持在力锁合的状态中，直至测量盘￠6)检测到退出过程结束并且传感器(58)向计算器(36)发出用于释放更换板(48)的信号； i)通过由计算器(36)切断液压系统(23)的作用在液压夹紧部件(38a至38d)上的压力来释放在顶板(12)与更换板(48)之间的力锁合，使被释放的更换板(48)在重力作用下返回其下部终端位置(49)，以及 j)如果探测装置在步骤d)之后没有检测到更换板(48)的提早运动，则重复步骤顺序a)至c)和e)至h)。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，利用保持压力(P4)产生的、用于顶板(12)与更换板(48)之间的力锁合的保持力明显大于借助于退出压力(P2、P3)产生的退出力。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，用于环齿活塞的预载压力被调节至约270巴的高压，退出压力(P2、P3)被调节至约60巴的低压，保持压力(P4)被调节至约270巴，引导压力(P5)被调节至约60巴。
【文档编号】B30B15/28GK104441755SQ201410466755
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2013年9月14日
【发明者】A·克里斯托法罗, H-R·霍尼格 申请人:法因图尔国际控股股份公司